河西绿洲农田生态系统碳源／汇的时空差异研究

 研究了１９４９－２００５年甘肃河西绿洲农田生态系统部分碳吸收、碳排放以及净碳汇,结果表明,１）１９４９－２００５年河西绿洲农田生态系统碳吸收呈阶段性增长趋势,碳吸收总量从１９４９年的２４．３９万ｔ增加到２００５年的２９８．３７万ｔ,净增加２７３．９８万ｔ,增长了１２．２３倍。２）１９４９－２００５年河西绿洲农田生态系统碳排放呈急剧增加的态势,从１９４９年的０．２５万ｔ增加到２００５年的７５．７０万ｔ,净增加７５．４５万ｔ,增长了３０２．８倍。其中肥料施用导致的间接碳排放所占比例最大,且增速最快;而农业机械带来的碳排放最低,保持较低水平,基本上呈持平状态。３）１９４９－２００５年河西绿洲农田生态系统净碳汇与碳吸收大致相同,也呈阶段性增长趋势,说明碳吸收明显大于碳排放,进而表明河西绿洲农田生态系统具有较强的碳汇功能,但是碳排放的增长速度远远超过了碳吸收,这种形势不容乐观。     

陆面数据同化方法在绿洲农田土壤温湿度模拟中的应用

为准确预测绿洲农田土壤水分的变化以利于合理分配有限的水资源,该文利用耦合于中尺度大气数值模式MM5和WRF中的Noah Lsm与集合卡尔曼滤波方法建立了一维的陆面数据同化系统,将其应用到绿洲农田土壤的水热模拟研究。模拟结果表明：在陆面数据同化系统中同化土壤湿度后,不仅提高了绿洲农田土壤湿度的模拟精度,还可在一定程度上提高土壤温度和潜热的模拟性能;在同化土壤湿度的基础上进一步同化土壤温度,可显著提高绿洲农田土壤温度的模拟精度。若将研究结果进一步应用到中尺度大气数值模式MM5和WRF,可以较好地监测大面积的土壤温湿度变化以便做出合理的水资源调配。     

生态文明视角下的伊犁河谷绿洲土地生态安全评价及障碍因子诊断

[目的]基于生态文明视角对伊犁河谷绿洲生态安全问题进行研究,揭示影响土地生态安全的主要因素,为实现区域土地可持续利用提供合理化建议,促进生态文明建设.[方法]采用PSR—熵权TOPSIS模型对2000-2018年伊犁河谷绿洲土地生态安全进行评价,结合评价结果,建立障碍因子诊断模型,进行障碍度诊断分析.[结果]①总体来看...     

额济纳荒漠绿洲环境容量与环境影响评价

额济纳荒漠绿洲生态环境的变迁经历了一个复杂且漫长的时期,伴随着人类开发利用水资源的进程和人工绿洲建设的过程,水资源的时空分布发生了显著的变化,土地沙漠化、土壤盐渍化、荒漠河岸林植被退化、水质恶化等情况严重。本文通过对绿洲水资源、土地资源、植被资源的系统分析,以“以水定地”、“水土平衡”的生态考核原则对绿洲环境容量进行评价。并对绿洲开发利用作了环境影响评价。提出了额济纳荒源绿洲水资源利用及其生态经济发展途径。     

蒙陕宁甘长城沿线干旱风沙区土地沙漠化防治对策

对蒙陕宁甘长城沿线干旱风沙区土地沙漠化的地理基础与历史背景进行了分析,在此基础上,提出了以建设可持续发展的绿洲生态经济系统和水源工程为中心的土地沙漠化综合防治方案。     

基于CWT-RF模型估算博斯腾湖湖滨绿洲土壤有机碳含量

为实现博斯腾湖湖滨绿洲土壤有机碳含量的快速估算，结合实测的土壤高光谱数据与土壤有机碳数据，通过连续小波变换(CWT)进行土壤光谱数据预处理，利用相关系数法(CC)、连续投影算法(SPA)、竞争自适应重加权采样(CARS)、遗传算法(GA)筛选的特征波段作为建模输入量，构建随机森林(RF)模型。结果表明：研究区土壤有机碳含量平均值随土层深度增加由12.36 g/kg降低至10.49 g/kg,变异系数平均值为69.62%,空间异质性较强；CWT变换可以有效提高不同土层深度土壤有机碳含量与光谱反射率间的相关性，不同土层深度相关系数均值平均提升约22.41%;光谱数据经过CWT变换构建的模型精度明显提升，RF模型验证集R²与RPD分别平均提高7.09%、10.06%。CC、CARS、SPA、GA方法能消除光谱信息冗余，有效降低CWT-RF模型的输入量与RMSE值，土层深度0～20、20～40、40～60和60～80 cm筛选的特征波段平均压缩至全波段数目分别为8.51%、5.38%、2.21%和3.67%;RMSE值分别平均降低111.67%、135.61%、12.25...     

林农间作模式下和田绿洲特色林果结构遥感信息提取

实时准确地获取林农间作模式下的果树结构信息对推进新疆特色林果业的提质增效，增加农民收入，稳定脱贫攻坚成果，实现乡村振兴具有重要意义。该研究以新疆和田绿洲林农间作区为研究对象，提出一种综合高分遥感数据的纹理和光谱特征以及中分遥感数据的时序物候特征的果树提取方法。基于GF-2遥感数据利用面向对象方法提取高分辨率的林田地块空间信息；基于多时相Sentinel-2遥感数据构建植被归一化指数（Normalized Difference Vegetable Index，NDVI）时间序列产品，并依据果树物候特征建立决策树模型，提取间作核桃、纯核桃、枣树和葡萄4种类型；最后将多时相的分类结果与高分的林田地块叠加，获取和田绿洲特色林果作物分布信息。该方法对2020年和田绿洲核桃、枣树和葡萄提取结果的用户精度和总体分类精度均在90%以上，Kappa系数为0.95，能够满足县市级尺度的林果遥感监测精度需求。基于遥感提取的和田绿洲主要林果作物面积为4.28×105 hm2，以核桃（间作和纯核桃）为主，间作核桃面积占比63.80%，其次为枣树（19.38%）和葡萄（3.30%）。该方法可为林农间作立体种植模式下的果树类型和面积精确信息提取研究提供参考和借鉴。     

民勤荒漠绿洲干旱影响因子及驱动机制研究

探究荒漠绿洲系统中气象、水文、农业、社会经济及综合干旱形成的原因,可为干旱环境与水循环研究以及生态系统的恢复与建设提供理论依据。基于主成分分析法,选取21个指标,对甘肃民勤荒漠绿洲的干旱驱动机制进行多层面和多角度解析。结果表明,研究期内蒸发量和平均温度是引起气象干旱的主要因素,累计方差贡献率为86.853%;水文干旱受制于民调水量和出库水量,累计方差贡献率为92.190%;农业干旱主要是由耕地面积与有效灌溉面积增大所致,累计方差贡献率为86.179%;工业用水与万元工业增加值用水量成为社会经济干旱的驱动要素,累计方差贡献率为87.582%。综合干旱层面提取4个主成分,其累计方差贡献率为98.255%,准确反映干旱环境的形成原因,年蒸发量、平均湿度、地表供水量、地下水开采量、地下水位、出库水量、民调水量、上游来水量、水利财政支出等因素是民勤荒漠绿洲干旱的主要驱动力来源,其对干旱的影响程度排序为:地下水开采量出库水量地表供水量民调水量年蒸发量平均湿度上游来水量地下水位水利财政支出。     

地膜残留量对河西绿洲灌区玉米田土壤理化性状的影响

为探究残留地膜对土壤理化性状的影响，以玉米品种沈单16为指示品种，在半膜覆盖平作栽培条件下，于2015年4月至2020年10月在河西绿洲灌区模拟设置5个地膜残留量水平(0、110、220、440、660 kg/hm2)，测定不同残膜水平下土壤容重、土壤紧实度、土壤水分、土壤养分含量等指标。结果表明，随地膜残留量增加，0～30 cm土层土壤容重呈逐渐增加趋势，且玉米拔节前0～10 cm土层土壤温度提高0.14、0.25、0.28、0.43 ℃。残膜的存在能够减少土壤表层水分蒸发，提高播前土壤含水量，但在玉米苗期由于残膜阻碍水分的下渗，导致30～40 cm土层土壤含水量分别比地膜残留量为0 kg/hm2降低0.11%、1.89%、6.07%、5.93%。当地膜残留量为660 kg/hm2时，土壤有机质、全氮、矿质氮、Olsen-P养分含量显均著低于地膜残留量为0 g/hm2，降幅分别为15.57%、10.53%、18.89%、36.32%。长期残膜作用使土壤容重增加、通透性降低，并会降低土壤有机质、全氮、矿质氮及Olsen-P含量，引起土壤质量退化。     

民勤荒漠绿洲植被覆盖对地下水和降水变化的响应

荒漠植被的生长受制于地下水和大气降水。民勤绿洲地下水位持续下降,现大部分区域植被已无法利用地下水,降水量逐年呈略增趋势,降水逐渐成为植被生长的主要来源。研究民勤荒漠绿洲地下水位、降水量变化对植被的影响,对绿洲保护具有重大意义。本文利用2000—2018年的地下水观测数据、年降水数据结合遥感反演的NDVI数据,探究民勤绿洲年降水和地下水对植被覆盖的影响。研究结果表明：民勤绿洲地下水主要在15~30 m之间;影响绿洲植被覆盖的地下水埋深主要在1~10 m;随着地下水位下降,对植被覆盖影响降低;NDVI和年降水变化趋势一致,均呈现增加趋势,并且降水显著影响绿洲地表植被覆盖。